背景膀胱癌属于泌尿系统中最常见的一种的恶性肿瘤,近年来,膀胱尿路上皮癌的发病率和死亡率均有逐年增高的趋势,膀胱癌(bladder cancer)已成为危胁人类健康的世界性问题,在全球恶性肿瘤的发病率中位列第九位[1]。2006年美国癌症协会统计膀胱癌在男性中排名第四位,排在前列腺癌、肺癌和直肠癌之后。它是我国泌尿外科临床上最常见的恶性疾病之一,是一种对患者生命安全造成直接威胁的疾病。国内外学者对膀胱癌的危险因素做了大量的研究,其具体的发生病因目前还不清楚,有机化学致癌物和人体色氨酸,代谢异常是目前公认的常见原因。有研究发现膀胱长期残余尿、慢性膀胱炎、以及长期的膀胱结石、导管刺激与膀胱癌的发生有着密切关系[2]。膀胱癌的病理类型包括尿路移行上皮细胞癌、鳞状上皮细胞癌、腺细胞癌以及转移癌、癌肉瘤等,而移性上皮细胞癌为膀胱癌中最常见的病理类型。非上皮性膀胱肿瘤来自于膀胱间叶组织,临床上更为少见。膀胱癌的恶性程度以目前世界卫生组织(World Health Organization,WHO)分级法表示,分级与肿瘤的恶性程度成正比,肿瘤分期分级愈高,数目越多,体积愈大,术后肿瘤浸润和复发的可能性愈大。膀胱癌的临床分期是评判肿瘤预后最重要的参数,它与肿瘤浸润深度和有无转移密切相关。膀胱癌患者临床上多表现为无痛性肉眼血尿,可间歇性出现,如果伴有血块可造成急性尿潴留。晚期膀胱癌患者由于肿瘤浸润、转移可发生贫血、下腹部肿物、腰骶部疼痛、患肢水肿等临床症状。非肌层浸润性膀胱癌可行经尿道膀胱肿瘤切除术,术后辅以局部膀胱灌洗化疗。其发病机理还不完全明了。近年来,已经有大量的数据研究发现,在机体细胞恶性增殖导致肿瘤产生的过程中,体内的氧化还原系统较正常状态下发生不同的改变,氧化还原状态的失衡可能在肿瘤的病理进展中非常重要,这与氧化应激导致细胞中的大分子脱氧核糖核酸功能受损有一定的关系。各种氧化产物与恶性疾病的病情发展密切相关,甚至,在癌症发生以前就可能出现自由基和活性氧产物增多的现象。在各种不同的恶性组织细胞中,抗氧化能力的下降导致的后果是机体内产生各种不同的大量的活性氧产物。在膀胱尿路上皮癌中,机体内的的氧化应激状态发生了不同的改变[5]。在膀胱癌中,部分与氧化系统密切有关的物质例如脂质、蛋白及DNA等均产生不同程度的变化[6]。有学者研究认为活性氧成分在黑色素瘤的疾病进展过程中发挥十分显著的作用,针对活性氧成分的治疗措施能够显著的抑制癌细胞和抑制疾病的进展。谷胱甘肽作为机体清除自由基的最重要的抗氧化成分之一在机体的各种防御系统中扮演着重要的角色,谷胱甘肽作为体内相当显著的抗氧化成分,对保护机体各种组织细胞中的蛋白质和酶类分子中的巯基发挥相当重要的作用。谷氨酰半胱氨酸连接酶(GCL)是谷胱甘肽GSH在代谢中发挥重要作用的关键酶,其亚基在基因水平和蛋白水平及活性水平的改变能够使恶性增殖细胞中的活性氧产物含量改变同时影响肿瘤细胞增殖的进程。目的目前,谷氨酰半胱氨酸连接酶作为谷胱甘肽代谢过程中的关键酶在膀胱尿路上皮癌中尚无系统性的研究,我们希望通过对谷氨酰半胱氨酸连接酶在基因水平、蛋白水平和活性水平中较为系统的研究,探讨其在膀胱尿路上皮癌中变化,为膀胱尿路上皮癌的诊断、治疗和预后分析提供有效的数据基础。方法对膀胱尿路上皮癌和正常对照人群的一般血液学指标、临床生化指标和出凝血数据等实验室检测项目进行了系统的统计学处理；方法对46例膀胱尿路上皮癌组织和39例对照癌旁组织中的谷氨酰半胱氨酸连接酶的催化亚基(GCLC)和调节亚基(GCLM)信使核糖核酸(mRNA)的表达情况运用实时荧光定量PCR(quantitative realtime-PCR)进行实验分析；方法对膀胱尿路上皮癌组织和对照癌旁组织中的谷氨酰半胱氨酸连接催化亚基和调节亚基蛋白表达含量使用蛋白印迹(Western blotting)进行实验分析；运用酶的活性实验方法分析膀胱尿路上皮癌组织和对照癌旁组织中的谷氨酰半胱氨酸连接活性的改变。在实验过程中所收集的数据通过SPSS13.0统计学软件进行分析处理,采用Student’s two-tailed t-tests方法进行差异显著性分析,p<0.05为差异具有显著性,统计数据均采用均数±标准误(SEM)方式来表示。结果荧光定量PCR的实验结果分析显示,与癌旁组织的对照组相比较,膀胱尿路上皮癌组织中谷氨酰半胱氨酸连接酶的催化亚基GCLc和调节亚基GCLm基因表达出现显著降低的变化,两者之间具有显著的统计学差异(GCLc基因：BUC组1±0.028,对照组3.74±0.545;p<0.01)(GCLm基因：BUC组1±0.05,对照组3.07±0.571；p<0.01)。根据蛋白印迹的的实验结果分析显示,与癌旁组织的对照组相比较,在膀胱尿路上皮癌组织中谷氨酰半胱氨酸连接酶的催化亚基和调节亚基的蛋白表达显示显著下降的变化,两者之间具有显著的统计学差异(GCLc基因：BUC组0.983±0.022,对照组1.248±0.076;p<0.05)(GCLm基因：BUC组1.103±0.014,对照组1.306±0.033；p<0.05)。根据酶活性的实验结果分析显示,与癌旁组织的对照组相比较,谷氨酰半胱氨酸连接酶的活性在膀胱尿路上皮癌组织中的活性亦出现显著下降的趋势(p<0.01)。膀胱尿路上皮癌中GCL的平均酶活为98+21mmol/分钟/mg蛋白而对照组织中的GCL平均酶活为。342±85mmol/分钟/mg蛋白。结论在膀胱尿路上皮癌中,谷氨酰半胱氨酸连接酶催化亚基及调节亚基无论在基因表达还是蛋白含量均明显降低,提示在膀胱尿路上皮癌中可能通过谷氨酰半胱氨酸连接酶基因表达和蛋白含量的变化进而调节谷胱甘肽在肿瘤细胞中的表达,从而对肿瘤细胞的氧化状态造成影响,进而影响肿瘤细胞的增殖和分化；膀胱尿路上皮癌中GCL酶活性显著升高,提示在肿瘤细胞中,可能因为酶含量的变化需要更高的酶活性来调节细胞的氧化平衡状态。本研究结果显示谷胱甘肽代谢过程中的限速酶谷氨酰半胱氨酸连接酶可能作为治疗膀胱尿路上皮癌及判断膀胱尿路上皮癌患者预后的一个有效的靶点。